(57)【要約】【課題】  製造コストをそれほど上げることなく、良好に線膨張率を抑えることのできる画像形成装置用搬送ローラの提供。【解決手段】  記録ヘッド３からインクを吐出されて画像が形成された記録紙Ｐを排出する搬送ローラ２０及び拍車ローラ２１は、プラテンローラ７と平行な軸２２，２３に沿って配設され、拍車ローラ２１側を画像形成面とした状態で記録紙Ｐを挟んで搬送するように互いに対向配置されている。搬送ローラ２０は、タルクを添加したＡＢＳ樹脂を主体として構成され、表面に２０μｍ±５μｍのウレタンによるコーティングがなされている。タルクを添加したことにより搬送ローラ２０の線膨張率が抑えられ、記録紙Ｐの搬送精度を向上させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂にて円柱状に形成されたローラ本体の表面に、摩擦係数を大きくするためのコーティングを施して構成され、画像が形成されるまたは画像が形成された被記録媒体を搬送する画像形成装置用搬送ローラであって、
上記ローラ本体を構成する合成樹脂に、その合成樹脂の線膨張率を抑えるための添加材を添加したことを特徴とする画像形成装置用搬送ローラ。
【請求項２】
上記ローラ本体を構成する合成樹脂が非結晶の合成樹脂であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置用搬送ローラ。
【請求項３】
上記非結晶の合成樹脂がＡＢＳ樹脂であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置用搬送ローラ。
【請求項４】
上記添加材がタルクであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置用搬送ローラ。
【請求項５】
上記コーティングがウレタンによるコーティングであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置用搬送ローラ。
【請求項６】
上記コーティングの厚さが２０μｍ±５μｍであることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置用搬送ローラ。
【請求項７】
合成樹脂製の拍車ローラと対向配置され、その拍車ローラ側を画像形成面とした状態で上記被記録媒体をその拍車ローラとの間に挟んで搬送することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置用搬送ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体に画像を形成する画像形成装置に用いられ、その画像が形成される、または画像が形成された被記録媒体を搬送する画像形成装置用搬送ローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のローラとして、ＡＢＳ等の合成樹脂にて円柱状に形成されたローラ本体の表面に、ウレタン等による摩擦係数を大きくするためのコーティングを施して構成したものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２６１８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、近年、画像形成装置に形成される画像の緻密化が求められており、これに伴って被記録媒体の搬送精度も向上させる必要が生じている。例えば、被記録媒体の搬送量が僅かでも多いと、被記録媒体に形成された画像には、その被記録媒体の搬送方向と直行する方向に、トナーやインク等が全く付着していない白い筋が形成されてしまう場合がある。カラープリンタで写真等を印刷した場合には、このような筋は特に目立つ。
【０００４】
これに対して、上記のように合成樹脂でローラ本体を成形した場合、環境温度の変化に応じてローラが熱膨張を起こすため充分に搬送精度を確保することができない。画像形成装置内に温度センサを設け、検出した温度に応じてローラの駆動量（回転角）を制御することも考えられるが、おおよその制御しかできず、充分な搬送精度向上は期待できない。
【０００５】
一方、ローラ本体を金属で構成すれば、ローラの線膨張率を抑えて搬送精度を比較的良好に向上させることが期待できる。しかしながら、金属の表面は摩擦係数が小さ過ぎるので、シリコンやウレタン等によるコーティングは必須になる。金属の表面にこのようなコーティングを施す場合、金属のローラ本体に各種表面加工を施し、コーティング材との親和性を高めてからでなければ良好にコーティングを施すことができない。このため、ローラ本体を金属で構成する場合、製造コストが極端に高くなる。
【０００６】
そこで、本発明は、製造コストをそれほど上げることなく、良好に線膨張率を抑えることのできる画像形成装置用搬送ローラの提供を目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達するためになされた請求項１記載の発明は、合成樹脂にて円柱状に形成されたローラ本体の表面に、摩擦係数を大きくするためのコーティングを施して構成され、画像が形成されるまたは画像が形成された被記録媒体を搬送する画像形成装置用搬送ローラであって、上記ローラ本体を構成する合成樹脂に、その合成樹脂の線膨張率を抑えるための添加材を添加したことを特徴とする。
【０００８】
このように構成された本発明では、ローラ本体を構成する合成樹脂に上記添加材を添加したことにより、その合成樹脂の線膨張率を抑えることができる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記ローラ本体を構成する合成樹脂が非結晶の合成樹脂であることを特徴とする。
【０００９】
非結晶の合成樹脂による成形体の表面には、ウレタン等のコーティングを容易に施すことができる。本発明では、ローラ本体を非結晶の合成樹脂によって構成しているので、ウレタン等のコーティングが容易である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の構成に加え、上記非結晶の合成樹脂がＡＢＳ樹脂であることを特徴とする。
非結晶の合成樹脂の中でも、ＡＢＳ樹脂はウレタン等との親和性が特に良好であり、ＡＢＳ樹脂でローラ本体を構成した場合、上記コーティングが一層容易になる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、上記添加材がタルクであることを特徴とする。
タルク（含水珪酸マグネシウム［Ｍｇ3 Ｓｉ4 Ｏ10（ＯＨ）2 ］は、真比重２．７〜２．８であり化学的に安定した物質であるため良好に合成樹脂の添加材として使用でき、これを添加することにより合成樹脂の線膨張率を良好に抑えることができる。また、タルクは切削性が優れているため、ローラの外周面を機械加工する場合の加工性がよい。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、上記コーティングがウレタンによるコーティングであることを特徴とする。
ウレタンによるコーティングは安定しており、しかも、上記摩擦係数を良好に大きくすることができる。このため、本発明では、画像形成装置用搬送ローラの表面と被記録媒体との間の摩擦係数が一層安定して確保される。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の構成に加え、上記コーティングの厚さが２０μｍ±５μｍであることを特徴とする。
上記コーティングの厚さが２０μｍ−５μｍを下回ると、コーティングによる摩擦係数の確保が安定してなされず、その厚さが２０μｍ＋５μｍを上回ると、コーティング自身の厚さのバラツキが大きくなり、その結果被記録媒体の搬送精度に影響を与える可能性がある。本発明では、上記コーティングの厚さを２０μｍ±５μｍとしているので、上記摩擦係数を安定して確保し、かつ、コーティング自身の厚さのバラツキが抑えられ、その結果被記録媒体の搬送精度に影響を与えるのも防止できる。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の構成に加え、合成樹脂製の拍車ローラと対向配置され、その拍車ローラ側を画像形成面とした状態で上記被記録媒体をその拍車ローラとの間に挟んで搬送することを特徴とする。
【００１５】
本発明の画像形成装置用搬送ローラは、合成樹脂製の拍車ローラと対向配置され、その拍車ローラ側を画像形成面とした状態で上記被記録媒体をその拍車ローラとの間に挟んで搬送する。このような搬送ローラによる搬送精度は、画像形成の緻密さに極めて大きな影響を及ぼす。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明では、ローラ本体を構成する合成樹脂に添加材を添加して線膨張率を抑えているので、画像形成装置用搬送ローラ全体としての線膨張率を抑え、延いては、被記録媒体の搬送精度を良好に向上させることができる。
【００１７】
請求項２記載の発明では、ローラ本体を非結晶の合成樹脂によって構成しているので、ウレタン等のコーティングを容易に施すことができる。従って、本発明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、製造コストの上昇を一層良好に抑制することができるといった効果が生じる。
【００１８】
請求項３記載の発明では、ローラ本体をＡＢＳ樹脂で構成しているので、ウレタン等のコーティングを一層容易に施すことができる。従って、本発明では、請求項２記載の発明の効果に加えて、製造コストの上昇を一層良好に抑制することができるといった効果が生じる。
【００１９】
請求項４記載の発明では、添加材としてタルクを使用しているので、画像形成装置用搬送ローラ全体としての線膨張率を一層良好に抑え、延いては、被記録媒体の搬送精度を一層良好に向上させることができる。しかも、タルクを添加材として使用することによりローラの外周面を機械加工する場合の加工性がよくなる。従って、本発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、被記録媒体の搬送精度を一層良好に安定して向上させることができるといった効果が生じる。
【００２０】
請求項５記載の発明では、上記コーティングがウレタンによるコーティングであるため、画像形成装置用搬送ローラの表面と被記録媒体との間の摩擦係数を安定して確保することができる。従って、本発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、被記録媒体の搬送精度を一層良好に安定して向上させることができるといった効果が生じる。
【００２１】
請求項６記載の発明では、上記コーティングの厚さを２０μｍ±５μｍとしているので、画像形成装置用搬送ローラの表面と被記録媒体との間の摩擦係数を安定して確保することができる。従って、本発明では、請求項５記載の発明の効果に加えて、被記録媒体の搬送精度を一層良好に安定して向上させることができるといった効果が生じる。
【００２２】
請求項７記載の発明では、画像形成の緻密さに極めて大きな影響を及ぼす搬送ローラに対して請求項１〜６のいずれかに記載の発明を適用しているので、上記搬送精度の向上に関わる請求項１〜６のいずれかに記載の発明の効果が、一層顕著に表れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明の搬送ローラが適用された画像形成装置としてのインクジェット記録装置１の構成を表す斜視図である。
図１に示すように、インクジェット記録装置１は、記録紙Ｐ（被記録媒体に相当）にインクを吐出して画像を形成するための記録ヘッド３を備えるヘッドユニット４と、インクカートリッジ２及びヘッドユニット４が搭載されるキャリッジ５と、このキャリッジ５を直線方向に往復移動させる駆動ユニット６と、キャリッジ５の往復移動方向に延び、記録ヘッド３と対向して配置されるプラテンローラ７と、メンテナンス手段としてのパージ装置８と、後述する搬送ローラ２０及び拍車ローラ２１とを備えている。
【００２４】
ヘッドユニット４の載置部４ａ上には３つの仕切り板（図示せず）が立設されており、載置部４ａの両側に形成された一対のサイドカバー４ｂとの間で、載置部４ａは各仕切り板を介して４つのインクカートリッジ２の装着部に区画されている。この４つの装着部には、ブラック，シアン，マゼンタ，またはイエローのインクを収容したインクカートリッジ２が装着される。
【００２５】
駆動ユニット６は、キャリッジ５の下端部に配置されプラテンローラ７と平行に延びるキャリッジ軸９と、キャリッジ５の上端部に配置されキャリッジ軸９と平行に延びるガイド板１０と、そのキャリッジ軸９とガイド板１０との間であって、キャリッジ軸９の両端部に配置される２つのプーリ１１及び１２と、これらのプーリ１１及び１２の間に掛け渡されるエンドレスベルト１３とからなる。
【００２６】
そして、一方のプーリ１１が、キャリッジモータ１０１の駆動により、正逆回転されると、そのプーリ１１の正逆回転に伴って、エンドレスベルト１３に接合されているキャリッジ５が、キャリッジ軸９及びガイド板１０に沿って、直線方向に往復移動される。
【００２７】
記録紙Ｐは、インクジェット記録装置１の側方或いは下方に設けられた図示しない給紙カセットから給紙され、記録ヘッド３と、プラテンローラ７との間に導入されて、記録ヘッド３から吐出されるインクにより所定の画像形成がなされ、その後、搬送ローラ２０と拍車ローラ２１との間を通ってインクジェット記録装置１外へ排出される。なお、図１では各構成が理解し易いように、記録ヘッド３と記録紙Ｐとの間隔がかなり離れているように記載されているが、実際にはその間隔は極めて短いものである。
【００２８】
パージ装置８は、プラテンローラ７の側方に設けられ、ヘッドユニット４がリセット位置にある時に、記録ヘッド３に対向するように配置されている。このパージ装置８は、記録ヘッド３の複数のノズル（図示せず）を覆うように当該ノズルの開口部に対し当接するパージキャップ１４と、吸引ポンプ１５及びカム１６と、インク貯留部１７を備えており、ヘッドユニット４が、リセット位置にある時に、記録ヘッド３のノズルをパージキャップ１４で覆い、記録ヘッド３の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを、カム１６に駆動される吸引ポンプ１５によって吸引することにより、記録ヘッド３の回復を図るようにしている。なお、吸引された不良インクは、インク貯留部１７に貯められる。
【００２９】
パージ装置８におけるプラテンローラ７側の位置には、パージ装置８に隣接してワイパ部材１９が配設されている。このワイパ部材１９は、へら状に形成されており、キャリッジ５の移動に伴って、記録ヘッド３のノズル面を拭うものである。キャップ１８は、インクの乾燥を防止するため、画像形成が終了するとリセット位置に戻される記録ヘッド３の複数のノズルを覆うものである。
【００３０】
画像形成後の記録紙Ｐをインクジェット記録装置１外へ排出する搬送ローラ２０及び拍車ローラ２１は、プラテンローラ７と平行な軸２２に沿って３つずつ配設され、拍車ローラ２１側を画像形成面とした状態で記録紙Ｐを挟んで搬送するように互いに対向配置されている。搬送ローラ２０は、後述のようにタルクを添加したＡＢＳ樹脂を主体として構成され、表面にウレタンによるコーティングがなされたコーティング部２３が形成されている。拍車ローラ２１は、フッ素が含有されたＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂によって成形され、外周部には略三角形状の突起（図示略）が多数配設されている。各搬送ローラ２０は軸２２に同軸状に固定され、各拍車ローラ２１は軸２２に対して図示しないスプリングにて配設されることにより、弾性的に回転可能とされている。軸２２は、プラテンローラ７の軸７ａと共に図示しないＬＦモータによって駆動され、互いに同期して記録紙Ｐを搬送する。
【００３１】
次に、本発明の画像形成装置用搬送ローラの一例としての搬送ローラ２０について、インサート成形を用いたその製造方法を説明する。図２（Ａ）に示すように、搬送ローラ２０を直径に沿って半割りにした形状の溝３１ａ，３１ａを有する一対の金型３１，３１を、軸２２の上下から嵌め込む。続いて、溝３１ａ，３１ａの内側に形成された空間に、タルク（含水珪酸マグネシウム［Ｍｇ3 Ｓｉ4 Ｏ10（ＯＨ）2 ］）を１０重量％含有した白色のＡＢＳ樹脂（例えば、商品名「ＹＭ８１７」：ＵＭＧ  ＡＢＳ製）を充填し、樹脂が硬化した後、金型３１，３１を外す。すると、図２（Ｂ）に示すように、軸２２の周囲に搬送ローラ２０のローラ本体を成形することができる。ここまでがインサート成形である。なお、軸２２，搬送ローラ２０の直径は、それぞれ６mm，１０mmである。
【００３２】
ここで、単に線膨張係数を低くするだけであれば、ガラス繊維、ガラスビーズといった添加材を添加することも考えられるが、これらの添加材は、直径、振れの寸法を規定内に収めるために、後述するように表面を研磨しようとすると、工具側に目詰まりを引き起こすなど加工性がよくないので、切削性に優れたタルクを用いることが望ましい。なお、タルク以外でも、タルクの基材に用いられているマグネシウムと同様に被切削性のよい金属をベースとして化学的に安定した特性を持つ添加材であれば、同様の効果が期待できる。
【００３３】
また、１０重量％のタルクの添加により、元来１０×１０-5cm／cm／℃程度であるＡＢＳ樹脂の線膨張係数は、おおよそ５×１０-5cm／cm／℃程度となり、アルミの線膨張係数である２×１０-5cm／cm／℃にかなり近づいた値となる。
【００３４】
その結果、金属（アルミ）ローラに比べれば２倍であるが、樹脂単独と比較すれば１／２の線膨張係数を持った搬送ローラを得ることが可能となる。ちなみにゴムの線膨張係数は３×１０-4cm／cm／℃程度であり、アルミのそれとはおよそ１０倍の違いがあるので、タルクの添加された搬送ローラ２０の線膨張係数はゴムと比べれば１／５以下となり、温度変化による搬送量変動を少なくすることができる。
【００３５】
タルクの含有比率による線膨張係数の変化については詳細に確認していないが、添加された樹脂材料の線膨張係数は、タルクの含有比率が増すほど添加材の基材として用いられる金属の値に近づいていくことになるので、２０重量％でも３０重量％でも同等の効果が得られると考えられる。また、タルクの含有比率が少ないとベースとなる樹脂材料の線膨張係数に近くなるので、望ましくない。従ってコスト等を考慮すれば効果が得られて含有比率の少ない１０重量％程度の含有比率とするのがよい。
【００３６】
本実施の形態では、直径、振れの寸法誤差を必要範囲内に収めるためこの搬送ローラ２０のローラ表面を研磨した後、図２（Ｃ）に示すように２０μｍ±５μｍの厚さで周知の方法によるウレタンコーティングを施すことによりコーティング部２３を形成し、搬送ローラ２０の表面の摩擦係数を大きくした。以上の工程を経て、軸２２の周囲に白色の搬送ローラ２０を３つ成形した。なお、ウレタンコーティングは、厚さが２０μｍ−５μｍを下回ると、コーティング部２３による摩擦係数の確保が安定してなされず、その厚さが２０μｍ＋５μｍを上回ると、コーティング部２３自身の厚さのバラツキが大きくなり、その結果記録紙Ｐの搬送精度に影響を与える可能性がある。
【００３７】
なお、コーティング部２３の膜厚については、ウレタンをコーティングする際には２０μｍ程度が最適であるが、コートする材料によって最適値が異なるものであり、コーティング膜厚が安定する値を採用すればよい。
【００３８】
このように構成されたインクジェット記録装置１では、搬送ローラ２０のローラ本体を、タルクが添加されたＡＢＳ樹脂で成形している。しかも、その表面に形成したコーティング部２３のウレタンコーティングの厚さも２０μｍ＋５μｍ以下としている。このため、搬送ローラ２０全体としての線膨張率を抑え、インクジェット記録装置１内の温度が変化しても、記録紙Ｐの搬送精度を良好に確保することができる。
【００３９】
なお、ウレタンはゴムの一種であるため、その線膨張係数はゴムと同等と考えられるが、コーティング部２３の厚みが２０μｍ程度であれば、本実施の形態における搬送ローラ２０の樹脂肉厚２mmの１／１００であるので、コーティング部２３の線膨張係数がたとえ搬送ローラ２０の線膨張係数の１０倍であったとしても実際の線膨張は１／１０程度となり、コーティング部２３による影響は無視してもよいレベルとなる。
【００４０】
また、ＡＢＳ樹脂はウレタンとの親和性がよく、タルクも切削性が優れているため、ローラ本体の外周面を機械加工する場合の加工性がよい。更に、ウレタンコーティングの厚さは２０μｍ−５μｍ以上あるので、搬送ローラ２０の表面と記録紙Ｐとの間の摩擦係数を安定して確保することができる。従って、本実施の形態では、記録紙Ｐの搬送精度を一層良好に安定して向上させることができ、記録ヘッド３による画像形成を極めて緻密に行うことができる。
【００４１】
更に、本実施の形態では、前述のようにウレタンと親和性のよいＡＢＳ樹脂を用いて搬送ローラ２０のローラ本体を成形しているため、ウレタンコーティングが容易にでき、製造コストもそれほど上昇することはない。また、本実施の形態では、搬送ローラ２０を白色にしているので、その汚れ具合から搬送ローラ２０の清掃・交換時期を判断することも容易にできる。更に、記録紙Ｐに対して３つの搬送ローラ２０が当接するので、上記搬送精度を一層良好に確保することができる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、合成樹脂としては、ＡＢＳ樹脂以外にも種々の合成樹脂を利用することができる。但し、ウレタンコーティングを容易にするためには、ポリカーボネートやポリスチレンといった非結晶の合成樹脂を利用するのが望ましい。
【００４３】
また、搬送ローラ２０の成形方法としては、上述のように、インサート成形後にローラ本体の表面を研磨してウレタンコーティングを施してもよいが、軸２２の挿入孔が穿設された搬送ローラ２０のローラ本体のみを先に成形して、続いて軸２２をローラ本体の挿入孔に圧入してもよい。後者の場合、搬送ローラ２０と軸２２とを嫌気性接着剤（例えば、商品名「１３７３Ｂ」：スリーボンド製）で接着し、その後、搬送ローラ２０のローラ本体表面を研磨し、ウレタンコーティングを施す。
【００４４】
更に、本発明は、画像形成位置の上流側の搬送ローラ等、種々の画像形成装置用搬送ローラに適用することができる。また、画像形成装置としても、インクジェット式に限らず、電子写真方式等の各種画像形成装置に適用することができる。また更に、本発明は、複数種類の大きさの記録紙Ｐに対して画像を形成可能な画像形成装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明が適用されたインクジェット記録装置の構成を表す斜視図である。
【図２】そのインクジェット記録装置の搬送ローラの製造方法を表す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…インクジェット記録装置    ２…インクカートリッジ    ３…記録ヘッド
５…キャリッジ            ６…駆動ユニット          ７…プラテンローラ
２０…搬送ローラ          ２１…拍車ローラ          ７ａ，２２…軸
３１…金型                ３１ａ…溝                Ｐ…記録紙
２３…コーティング部
【図１】
2005035773.tif 000003
【図２】
2005035773.tif 000004